素养提升4 动力学中的传送带模型-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习教用课件

该高中物理高考复习课件聚焦“动力学中的传送带模型”专题，依据高考评价体系梳理了水平传送带（如共速前后运动分析）和倾斜传送带（如μ与tanθ关系判断）两大核心模型，明确了受力分析、运动过程分析、相对位移计算三大高频考点，归纳了运动时间计算、v-t图像分析等常考题型，体现高考备考的针对性。 课件亮点在于“真题训练+素养导向”的复习策略，如结合2026年云南昭通期末v-t图像题，用图像面积法突破相对位移计算，培养科学思维中的模型建构和科学推理能力。特设“规律总结表”和“易错点警示”，帮助学生掌握分阶段运动分析技巧，教师可据此精准指导，提升复习效率。

素养提升4　动力学中的传送带模型 目标要求 1. 会分析物体在传送带上的受力情况及运动情况。 2. 会计算相对位移及划痕的长度。 目 录 CONTENTS 提升点一　水平传送带 提升点二　倾斜传送带 课时跟踪检测 提升点一　水平传送带 目 录 　安检机在工作时，通过传送带将被检物品从安检机一端传到另一端，简 化图如图所示，水平传送带顺时针匀速转动。 （1）当物品无初速度放在A端时，判断此时物品相对传送带的运动方向， 并画出此时被检物品的受力示意图； 提示： 物品相对于传送带运动方向水平向左，所受 摩擦力水平向右，受力如图所示。 目 录 高中总复习·物 理 （2）当物品与传送带共速时，请画出被检物品的受力示意图； 提示： 1物品与传送带共速后不受摩擦力，受力如图所示。 （3）当物品以大于传送带的速度向右滑上传送带，若传送带足够长，请 问物品将做什么运动？ 提示： 先做（匀）减速直线运动，后做匀速直线运动。 目 录 高中总复习·物 理 　水平方向的传送带 情境 滑块的运动情况 传送带不足够长 传送带足够长 一直加速 先加速后匀速 v0＜v时，一直加速 v0＜v时，先加速再匀速 v0＞v时，一直减速 v0＞v时，先减速再匀速 目 录 高中总复习·物 理 情境 滑块的运动情况 传送带不足够长 传送带足够长 滑块一直减速到右端 滑块先减速到速度为0，后被传送 带传回左端。 若v0＜v返回到左端时速度为v0， 若v0＞v返回到左端时速度为v 目 录 高中总复习·物 理 如图所示，水平传送带以v＝5 m/s的速度运行，在 传送带的左端A点无初速度释放一质量为m＝0.5 kg的 小物体，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，传送带左端A点到右端B点的距离为x＝16 m，求物体由A点运动到B点所需的时间。 答案：3.7 s 解析：物体无初速地放到传送带上后，受到水平向右的滑动摩擦力，由静 止开始做匀加速直线运动，设加速度为a 由牛顿第二定律有μmg＝ma，所以a＝μg＝5 m/s2 达到速度v所需要的时间t1＝＝1 s 目 录 高中总复习·物 理 该阶段物体的位移x1＝a＝2.5 m 当物体达到与传送带相同速度后，物体与传送带间的摩擦力消失，物体以 5 m/s的速度做匀速直线运动至B点，则物体匀速运动的位移x2＝x－x1＝ 13.5 m 该阶段物体的运动时间t2＝＝2.7 s 所以物体由A运动到B所需的时间 t＝t1＋t2＝3.7 s。 目 录 高中总复习·物 理 〔多选〕（2026·云南昭通期末）如图甲所示为机场航站楼行李处理系 统中的一段，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱（可视作质点）以 初速度v0滑上水平传送带，从A点运动到B点的v-t图像如图乙所示。下列说 法正确的是（　AD　） AD A. 0～1 s小行李箱的加速度大小为4 m/s2 B. 传送带转动的速度大小为6 m/s C. A、B两点间的距离为10 m D. 小行李箱与传送带的相对位移大小为2 m 目 录 高中总复习·物 理 解析：由v-t图像可知，小行李箱先做匀减速直线运动，后与传送带一起匀 速运动，小行李箱的初速度v0为6 m/s，而传送带转动的速度v大小为2 m/s，1 s后二者共速，所以a＝＝－4 m/s2，故A正确，B错误；根据v-t图 像，小行李箱在前3 s内运动的距离为x＝×1 m＋2×2 m＝8 m，则A、B 两点间的距离为8 m，故C错误；根据v-t图像，在前3 s内传送带传动的路程 为s＝2×3 m＝6 m，所以小行李箱与传送带的相对位移大小为Δx＝x－s＝2 m，故D正确。 目 录 高中总复习·物 理 传送带问题相对位移的计算 1. 物体与传送带若只有一次相对运动，相对位移的大小为：Δx＝x传－x物 或Δx＝x物－x传，且划痕的长度等于相对位移的大小。 2. 利用v-t图像计算相对位移，（传送带足够长，且做匀速运动） 目 录 高中总复习·物 理 常见情景 v-t图像 目 录 高中总复习·物 理 常见情景 v-t图像 目 录 高中总复习·物 理 　〔多选〕（2026·山东青岛模拟）如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以 恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地 面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送 带上运动的v-t图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知v2＞v1，则（　） A. t2时刻，小物块离A处 的距离达到最大 B. t2时刻，小物块相对传 送带滑动的距离达到最大 C. 0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右 D. 0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 √ √ 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　相对地面而言，小物块在0～t1时间内，向左做匀减速运动，在 t1～t2时间内，又向右做匀加速运动，当其速度与传送带速度相同时（即t2 时刻），小物块开始向右做匀速运动，故小物块在t1时刻离A处距离最大， A错误；在0～t2时间内，小物块一直相对传送带向左运动，故一直受向右 的滑动摩擦力，在t2～t3时间内，小物块相对于传送带静止，小物块不受摩 擦力作用，因此t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值，B、C正 确，D错误。 目 录 高中总复习·物 理 提升点二　倾斜传送带 目 录 如图所示，传送带与水平地面的夹角θ＝37°，从A到B的长度为L＝ 10.25 m，传送带以v0＝10 m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速 度释放一个质量为m＝0.5 kg的黑色煤块（可视为质点），它与传送带之 间的动摩擦因数为μ＝0.5，煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知： sin 37°＝0.6，g取10 m/s2。 （1）当煤块与传送带速度相同时，接下来它们能否相对静止； 答案： 不能　 解析： 当煤块与传送带速度相同时， 由于mgsin 37°＞μmgcos 37° 可知，煤块与传送带不能相对静止。 目 录 高中总复习·物 理 （2）求出煤块从A运动到B的时间，并试画出煤块的v-t图像； 答案： 1.5 s　图像见解析　 解析：煤块刚放上时，受到沿斜面向下的摩擦力和 重力沿斜面方向的分力，其加速度a1＝g（sin θ＋ μcos θ）＝10 m/s2 煤块加速运动至与传送带速度相同时需要的时间t1＝＝1 s 发生的位移x1＝a1＝5 m 目 录 高中总复习·物 理 煤块速度达到v0后，加速度大小改变，继续沿传送带向下加速运动，则有 a2＝g＝2 m/s2，x2＝L－x1＝5.25 m 由于x2＝v0t2＋a2t22 解得t2＝0.5 s 故煤块从A运动到B的时间为t＝t1＋t2＝1.5 s 作出v-t图像如图所示 目 录 高中总复习·物 理 （3）求煤块从A到B的过程中在传送带上留下痕迹的长度。 答案： 5 m 解析：结合上述，第一过程痕迹长Δx1＝v0t1－x1＝5 m 第二过程痕迹长Δx2＝x2－v0t2＝0.25 m Δx2与Δx1有部分重合，故痕迹总长为5 m。 目 录 高中总复习·物 理 　倾斜传送带（足够长）中的运动情况及v-t图像 情境 运动情况 v-t图像 先加速后匀速 阴影部分面积大小等于相对位移的大 小等于划痕长度 目 录 高中总复习·物 理 情境 运动情况 v-t图像 若μ≥tan θ，先加速后匀速 阴影部分面积大小等于相对位移的大 小等于划痕长度 若μ＜tan θ，先以a1加速（a1＝gsin θ＋ μgcos θ），后以a2加速（gsin θ－μgcos θ） 0～t0相对位移大小为左边阴影部分面 积，t0～t1相对位移大小为右边阴影部 分面积；整个过程划痕长度为面积较 大的那一部分的面积 目 录 高中总复习·物 理 情境 运动情况 v-t图像 v0＞v 若μ＞tan θ，先 减速后匀速 阴影部分面积大小等于相对 位移的大小等于划痕长度 若μ＝tan θ，一 直匀速 阴影部分面积大小等于位移 的大小等于划痕长度 若μ＜tan θ，一直加速（加速度为gsin θ－μgcos θ） 阴影部分面积大小等于相 对位移的大小等于划痕 长度 目 录 高中总复习·物 理 情境 运动情况 v-t图像 v0＞v 若μ＞tan θ，先 减速后匀速 阴影部分面积大小等于 相对位移的大小等于划 痕长度 若μ＝tan θ，一 直匀速 阴影部分面积大小等于位 移的大小等于划痕长度 若μ＜tan θ，一 直加速（加速 度为gsin θ－ μgcos θ） 阴影部分面积大小等于相对 位移的大小等于划痕长度 目 录 高中总复习·物 理 情境 运动情况 v-t图像 若μ＜tan θ，一直做匀加 速直线运动 阴影部分面积大小等于相对位移的 大小等于划痕长度 目 录 高中总复习·物 理 情境 运动情况 v-t图像 若μ＞ tan θ v0＜v，以a＝μgcos θ－gsin θ先做减速运动，再以a做反向加速运动 阴影部分面积 大小等于相对 位移的大小等 于划痕长度 v0＞v，以a＝μgcos θ－gsin θ先做减速运 动，再以a做反向 加速运动 阴影部分面积 大小等于相对 位移的大小等 于划痕长度 目 录 高中总复习·物 理 〔多选〕（2026·湖北襄阳期末）传送带是一种常用的货物输送装置， 其原理可以简化为如图甲所示的模型，传送带的倾角为37°，在电动机的 带动下以一定的速度稳定运行。从货物轻放在传送带底端A处开始计时， 10 s时到达顶端B，其运动过程的v-t图像如图乙所示，货物质量M＝20 kg， 重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，则货物从A运动到B的过程中，下 列说法正确的是（　AD　） AD 目 录 高中总复习·物 理 A. 货物与传送带之间的摩擦力的方向始终不变 B. 货物在传送带上留下的痕迹的长度为15 m C. 若其他条件不变，持续增大传送带运行速率，货物运送到顶端的时间一 直变短 D. 若其他条件不变，持续增大传送带运行速率，货物与传送带间相对滑 动的路程一直变大 目 录 高中总复习·物 理 解析：由图乙可知货物在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运 动，匀加速阶段摩擦力沿传送带向上，匀速阶段摩擦力也沿传送带向上， 故整个过程摩擦力方向始终不变，故A正确；货物从A运动到B的过程中， 由v-t图像可知，传送带运动的位移为x＝vt＝20 m，货物总位移即传送带长 度为L＝x1＋x2＝15 m，故货物相对传送带的位移为Δx＝x－L＝5 m，即货 物在传送带上留下的痕迹的长度为5 m，故B错误；传送带速率增大，货物 传送过程中若先加速后匀速，则传送时间会变短，但当速率增大到一定程 度，货物一直加速至顶端，再增大速率，传送时间将保持不变，故C错 误；此过程中，货物位移为L，传送带位移为x'＝vt，货物与传送带之间相 对滑动的路程为Δx＝x'－L，所以传送带的转动速率调大时，货物与传送带 之间相对滑动的路程一定变大，故D正确。 目 录 高中总复习·物 理 1. 求解传送带问题的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析与 判断。 2. 临界状态：当v物＝v带时，摩擦力发生突变，物体的加速度发生突变。 3. 物体与传送带的划痕长度Δx，在物体相对传送带单向运动时，等于物体 与传送带的相对位移的大小；在物体相对传送带有往复运动时，等于最大 的相对位移的大小。 目 录 高中总复习·物 理 　（2024·安徽高考4题）倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动。t＝0 时在传送带底端无初速轻放一小物块，如图所示。t0时刻物块运动到传送 带中间某位置，速度达到v0。不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到 顶端的过程中，加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是（　） √ 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　0～t0时间内，物块轻放在传送带上，做加速运动。经受力分析 可知，物块受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力大于重力沿斜面向 下的分力，合力不变，故物块做匀加速运动。t0之后，物块所受的静摩擦 力与重力沿斜面向下的分力相等，加速度变为零，物块做匀速直线运动， 故C正确，A、B、D错误。 目 录 高中总复习·物 理 课时跟踪检测 目 录 1. 〔多选〕（2026·山东济南期末）水平传送带被广泛地应用于工厂的货 物运送，如图所示为一足够长的水平传送带装置，在其左侧轻放一小物 块，下列描述小物块在传送带上运动的v-t、a-t图像正确的是（　　） 1 2 3 4 5 √ √ 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　水平传送带以恒定的速率持续运转，小物块刚放上去时速度为 零，所以物块和传送带之间将产生滑动，滑动摩擦力使小物块做初速度为 零的匀加速直线运动，当速度增大到和传送带速度相同时，小物块相对于 传送带不再滑动，二者以相同的速度沿同方向运动，故A错误，B正确；小 物块和传送带之间的滑动摩擦力大小不变，所以小物块的加速度也是恒定 的；当小物块的速度达到传送带的速度时，二者之间的相对滑动就结束 了，滑动摩擦力也就消失了，小物块的加速度也会即刻减小到零，故C错 误，D正确。 1 2 3 4 5 目 录 高中总复习·物 理 2. ★（2026·贵州贵阳模拟）如图，倾角可调的货物运输机通过传送带将货 物从底端传送到顶端。已知传送带底端到顶端的距离为L，货物与传送带 间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为保证轻放在传 送带上的货物能被传送到顶端，则传送带底端与顶端间的高度差须小于 （　　） A. B. C. D. √ 1 2 3 4 5 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　设传送带与水平面的夹角为θ，若货物能被传送到顶端，则 μmgcos θ≥mgsin θ，即μ≥tan θ，根据几何关系可得tan θ＝，联立可 得h≤，故D正确。 1 2 3 4 5 目 录 高中总复习·物 理 3. （2026·云南昆明期中）如图所示，水平传送带匀速顺时针转动，速度 大小v1＝1 m/s，传送带上A、B两点间的距离为3 m，在A点一物块（可视作 质点）以v2＝2 m/s的速度滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝ 0.1，取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物块能滑过B点 B. 物块经t＝1 s速度减为零 C. 物块在传送带上滑动时加速度的大小是1 m/s2 D. 物块返回到A点时的速度大小仍是2 m/s √ 1 2 3 4 5 目 录 高中总复习·物 理 解析： 物块在传送带上滑动时，根据牛顿第二定律可得μmg＝ma，可 得加速度大小为a＝μg＝1 m/s2，物块速度减为零所用的时间为t＝＝2 s， 该过程物块的位移大小为x＝＝2 m＜LAB＝3 m，可知物块不能滑过B 点，故A、B错误，C正确；由于v1＜v2，可知物块向左速度减为0后，反向 向右加速，由于＝0.5 m＜1 m，所以返回到A点前已经与传送带共速， 之后与传送带保持相对静止，所以物块返回到A点时的速度大小为1 m/s， 故D错误。 1 2 3 4 5 目 录 高中总复习·物 理 4. 〔多选〕（2026·山西太原模拟）如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送 带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1 kg的物体（可 视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v-t图像如图乙所示。设沿传 送带向下为正方向，取重力加速度g＝10 m/s2。则下列说法正确的是 （　　） A. 传送带的速率v0＝10 m/s B. 传送带的倾角θ＝30° C. 物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5 D. 0～2 s内物体在传送带上留下的痕迹为6 m √ √ 1 2 3 4 5 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　由题图乙知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速 度达到传送带速度后（在t＝1.0 s时刻），由于重力沿斜面向下的分力 大于摩擦力，物体继续向下做匀加速直线运动，从图像乙可知传送带 的速度为v0＝10 m/s，故A正确；在0～1.0 s内，物体摩擦力方向沿斜 面向下，匀加速运动的加速度为a1＝＝gsin θ＋μgcos θ，由图乙知a1＝＝ m/s2＝10 m/s2，在1.0～2.0 s，物体的加速 度为a2＝＝gsin θ－μgcos θ，由图乙知a2＝＝ m/s2＝2 m/s2，联立解得μ＝0.5，θ＝37°，故B错误，C正确； 根据v-t图像与坐标轴所围面积表示“位移”，经分析知划痕为较大部 分面积，即Δx＝×1 m＝5 m，故D错误。 1 2 3 4 5 目 录 高中总复习·物 理 5. （2026·黑吉辽内蒙古联考）某车站用匀速转动的水平传送带输送行李 （可看成质点），在传送带末端有一段防止行李掉落的反向传送带。t＝0 时刻，行李从足够长正向传送带上离开，以水平向左的初速度从右端滑上 如图甲所示的反向传送带，行李恰未能掉落，行李的位移—时间图像如图 乙所示，t＝3 s前的图像为抛物线的一部分，t＝3 s后的图像为直线。已知 重力加速度g＝10 m/s2，求： 1 2 3 4 5 目 录 高中总复习·物 理 （1）正、反向传送带运行的速率； 答案： 4 m/s　2 m/s　 解析： 设行李滑上反向传送带后的加速度大小为a，由题图乙可知， 在0～2 s内行李向左做匀减速到速度变为0，根据逆向思维可得x1＝a 代入数据解得a＝2 m/s2 则行李的初速度大小（即正向传送带速度）为v1＝at1＝4 m/s 由题图乙可知，在2～3 s内行李向右做匀加速运动，在t＝3 s时，与反向传 送带共速，在2～3 s内有v2＝at2＝2 m/s 可知反向传送带运行的速率为2 m/s。 1 2 3 4 5 目 录 高中总复习·物 理 解析：以行李为研究对象，由牛顿第二定律得μmg＝ma （2）行李与反向传送带间的动摩擦因数及稳定后一个周期内行李在反向 传送带上运动的时间。 答案： 0.2　2 s 解得行李与反向传送带间的动摩擦因数为μ＝0.2 行李再次进入正向传送带后的速度大小为2 m/s，由运动的对称性可知，此 后行李做周期性运动，一段时间后行李会以大小为2 m/s、水平向左的速度 回到反向传送带；则稳定后一个周期内，行李在反向传送带上运动的时间 为Δt＝＝2 s。 1 2 3 4 5 目 录 高中总复习·物 理 $